Mechanische Konstruktion

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Bei dieser Lokomotive handelte es sich um eine klassische Rahmenlokomotive. Diese Bauweise schien sich für kurze Lokomotiven immer noch bestens zu eignen. Schliesslich waren hier die Triebachsen im Rahmen der Lokomotive mit einem nahezu gleich grossen festen Radstand versehen worden, wie das bei den Ae 6/6 Lokomotiven in den Drehgestellen der Fall war. Warum sollte man sich deshalb den Aufwand für ein Drehgestell machen?

Der massive Rahmen der Lokomotive stellte einen Hohlkörper dar, der mit Querträgern und den beiden Stossbalken verbunden war und so einen normalen Barrenrahmen bildete. Die einzelnen Teile wurden durch schweissen miteinander verbunden. Auch trotz des veraltet wirkenden Rahmens, musste man nicht auf moderne Fertigungsmethoden verzichten, so dass hier sicherlich keine Nieten mehr verwendet wurden.

Besondere Beachtung auf spezielle Auflagen für Motoren oder ähnliche Bauteile musste man bei der Konstruktion des Rahmens nicht beachten. Daher konnte man hier auf den Rahmen der Diesellokomotive der Reihe Em 3/3 zurückgreifen, denn dieser passte bestens zur geplanten Lokomotive. Stirnseitig wurde der 8'720 mm lange Rahmen durch die beiden Stossbalken abgeschlossen. Diese hatten die Aufgabe die Zug- und Stossvorrichtungen der Lokomotive aufzunehmen und die dort entstehenden Kräfte zu übertragen.

Die Stossvorrichtungen bestanden aus den beiden seitlich montierten Hülsenpuffern mit runden Puffertellern. Diese Puffer wurden direkt am Stossbalken montiert. Neue für die Ae 6/6 entwickelte Zerstörungsglieder kamen hier jedoch nicht zum Einbau, da diese die Lokomotive unnötig verlängert hätten. Man achtete beim Bau der Lokomotive auf eine möglichst kurze Bauweise. Die fertige Lokomotive sollte schliesslich knapp länger als zehn Meter werden.

Die Zugvorrichtungen bestanden aus dem im Rahmen montierten Zughaken. Dieser war gefedert montiert worden und konnte so ruckartige Bewegungen und Längenänderungen abfedern. Er war also auf übliche Weise im Rahmen montiert worden. Damit man in Kurven besser kuppeln konnte, war der Zughaken in einer Führung gelagert und seitlich verschiebbar.

Ergänzt wurde der Zughaken mit der an ihm montierten Schraubenkupplung nach Normen der UIC. Diese wurde für den Rangierdienst nicht speziell verstärkt, denn man hatte erkannt, dass die Kräfte durchaus von der Kupplung aufgenommen werden konnten. Die Kupplung konnte mit Hilfe eines am Rahmen montierten Hilfshakens verstaut werden, so dass ein schnelles kuppeln in den direkt zugänglichen Zughaken möglich war.

Das Führerhaus der Lokomotive wurde zwischen den beiden Aufbauten montiert. Es war leicht gegen vorne verschoben, so dass es nur ungefähr in der Mitte der Lokomotive zu liegen kam. In seiner Grösse und Position entsprach das Führerhaus ungefähr den Abmessungen der übrigen Ee 3/3. Das Führerhaus hatte aber einen komplett anderen Aufbau erhalten, so dass wir uns dieses Führerhaus genauer ansehen müssen.

Das Führerhaus konnte nur von der linken Fahrzeugseite her mit einem üblichen mit Griffstangen ergänzten Aufstieg betreten werden. Man verzichtete bei diesen Lokomotiven auf einen zweiten Zugang auf der anderen Seite der Lokomotive. Das grenzte diese Lokomotive deutlich von den anderen Ee 3/3 ab. Die Ee 3/3 IV war die einzige elektrische Rangierlokomotive, die mit nur einem Einstieg versehen worden war.

Einen zweiten Zugang erachtete man bei den SBB damals nicht mehr als unbedingt nötig. Da auch elektrische Streckenlokomotiven nur noch über einen einzigen Zugang pro Führerstand verfügten, sollte das bei Rangierlokomotiven auch so gemacht werden. Man erhoffte sich so das Problem mit auftretender Zugluft besser in den Griff zu bekommen. Bei den Rangierlokomotiven wirkte der einzige Einstieg jedoch etwas hinderlich.

Die Türe war verhältnismässig breit und öffnete sich zur Innenseite des Fahrzeuges. Sie bot so einen guten und geräumigen Zugang zum Führerraum. In der Türe war zudem, wie bei den SBB üblich, ein breites Senkfenster montiert worden. Es ermöglichte die Übergabe von Dokumenten und war mit einem weissen Strich gekennzeichnet worden. So entstand ein guter Ausblick für das Lokomotivpersonal, das sich im Rangierdienst oft aus dem seitlichen Fenster lehnte.

Neben der Türe besass die Lokomotive auf der vorderen Seite des Führerhauses ein kleines fest montiertes und damit geschlossenes zusätzliches Seitenfenster. Dieses hatten die restlichen Lokomotiven der Reihen Ee 3/3 nicht erhalten, was klar ein Unterschied von dieser Lokomotive darstellte. Dank diesem Fenster wurde bei Tag das Führerhaus etwas besser erhellt, was die Arbeit des Lokomotivpersonals erleichterte.

Auf der Fahrzeugseite ohne Zugang wurde neben dem kleinen Fenster noch ein grösseres Senkfenster mit senkrechtem Strich eingebaut. Die Anordnung in Längsrichtung war so gewählt worden, dass das kleine Fenster nun auf der hinteren Fahrzeugseite zu liegen kam. Die Lokomotive hatte daher, wenn man von der fehlenden Türe absieht die gleiche Anordnung der Seitenfenster in den Seitenwänden.

Im Gegensatz zu den Ee 3/3 und Ee 3/3 II montierte man bei dieser Lokomotive jedoch keine beweglichen Rückspiegel mehr. Diese erachtete man bei den SBB nicht mehr als sinnvoll, da auch die Diesellokomotiven keine Rückspiegel besassen. Somit schuf man hier einen Punkt, den das Lokomotivpersonal ständig bemängelte, denn besonders in Anlagen mit Zwergsignalen entstand die Gefahr, dass ein Zwerg auf der anderen Seite übersehen wurde.

An der vorderen Stirnwand waren zwei grosse mit Scheibenwischer und Fensterheizung ausgerüstete Frontfenster eingebaut worden. Diese Fenster beanspruchten zusammen etwa 2/3 der Fahrzeugbreite und waren durch eine breite Mittelsäule getrennt worden. Dieses mittlere Drittel wurde durch die beiden elektrischen Leitungen vom Dach benötigt. Hier kamen also Merkmale der restlichen Ee 3/3 zur Anwendung.

Bei der Rückseite waren jedoch drei Fenster eingebaut worden. Diese nutzten die ganze Fahrzeugbreite aus und waren nur durch zwei schmale Säulen unterbrochen worden. Dabei wurden jedoch nur die beiden äusseren Fenster mit Fensterheizung und Scheibenwischer ausgerüstet. Dadurch entstand bei Tag ein heller Führerraum. Übersichtlicher wurde die Lokomotive damit aber nicht.

Gedeckt wurde das Führerhaus mit einem einfachen Dach. Dieses wurde vorne und hinten, ähnlich der anderen Rangierlokomotiven, verlängert. Da die elektrische Ausrüstung auf dem Dach dieser Lokomotive jedoch mehr Platz benötigte, wurde der Überhang nach hinten stark verlängert. Der Überhang war hier sogar länger als das vom Dach abgedeckte Führerhaus selber. Es war aber so stabil konstruiert worden, dass es nicht abgestützt werden musste.

Eingerahmt wurde das Führerhaus durch die beiden Aufbauten der Lokomotive. Wobei der hintere Vorbau etwas länger war. Diese Aufbauten wurden fest mit dem Rahmen verbunden und konnten nicht gelöst werden. Beide benötigten die ganze Fahrzeugbreite und hatten seitlich Türen und Lüftungsgitter. Durch die Höhe der rechteckigen Vorbauten konnte man durch die Frontfenster nicht vor die Lokomotive sehen, was die Maschine unübersichtlich machte.

Vor, beziehungsweise hinter den Aufbauten wurden Rangierplattformen angebaut. Diese beiden Plattformen konnten über breite Trittstufen erreicht werden und waren mit massiven Griffstangen versehen worden. Ein Frontblech, das über die ganze Fahrzeugbreite geführt wurde, verhinderte zudem, dass das Personal auf der Fahrt bei starken Bremsungen vor die Maschine stürzen konnte. Die Plattformen entsprachen also den üblichen Modellen.

Zusätzlich wurde auf beiden Seiten und am Rahmen der Lokomotive Bahnräumer montiert. Diese Bahnräumer stammten von den Em 3/3 und bestanden aus einem massiven Stahlblech, das keilförmig geformt wurde. Die Bahnräumer reichten jedoch nicht bis zum Rahmen hoch. Gerade hier war die nahe Verwandtschaft zu den Em 3/3 gut zu erkennen, denn die Bahnräumer der beiden Bauarten konnten getauscht werden.

Der Rahmen wurde mit Federstützen an der Federung der einzelnen Achsen aufgehängt. Somit kann gesagt werden, dass die Lokomotive nicht auf den Achsen abgestützt wurde und sie daher an den Achsen aufgehängt wurde. Dabei waren die Achsfedern nicht fest an den Federstützen montiert worden. Die Stützen zwischen der Triebachse 2 und 3 waren zusätzlich mit einem Ausgleichshebel ausgerüstet worden, was die freie Federung der mittleren Achse und so das befahren von Ablaufbergen ermöglichte.

Die hoch liegenden Blattfedern waren einerseits an den Federstützen und am Achslager fixiert worden. Eine feste Montage gab es dabei nicht, denn die Federn konnten sich in den Federstützen senkrecht bewegen und waren dort nur gegen ungewolltes abdrehen der Feder in der Längsachse gesichert worden. So wurde die Federung nicht in ihrer Beweglichkeit gehindert und konnte optimal arbeiten.

Die eigentlichen Blattfedern bestanden aus mehreren einzelnen Federplatten aus massivem Federstahl. Dabei wurde nur das oberste Federblatt bis zu den Achsstützen geführt. die restlichen Blätter wurden nach unten immer kürzer und waren nur beim Achslager miteinander verbunden worden. Dank der natürlichen Trägheit der Blattfedern konnte auf zusätzliche Dämpfer zur Verhinderung von Aufschaukelungen verzichtet werden.

Die einzelnen Triebachsen hatten jeweils einen Abstand von 2'000 mm, so dass der feste Achsstand der Lokomotive 4'000 mm betrug. Die Achse wurde mit Rollenlagern ausserhalb der Triebräder in den Lagergehäusen gelagert. Diese Lagergehäuse lagerten wiederum mit Gleitlagern im Rahmen. Dadurch mussten die Gleitlager nur die Federung ausgleichen, hatten aber keinen Einfluss auf die sich drehende Achse.

Die mittlere Triebachse konnte sich seitlich um je 8 mm verschieben und hatte geschwächte Spurkränze, so dass das befahren von engen Radien vereinfacht wurde. Die Lokomotive war so in der Lage alleine Kurvenradien bis hinunter auf 55 Meter zu befahren, wobei die Räder nicht radial eingestellt wurden. Gekuppelt mit weiteren Fahrzeugen waren jedoch nur noch 100 Meter möglich.

Der Grund für diese grosse Differenz der befahrbaren Radien fand sich hier im Aufbau der Zug- und Stossvorrichtungen, die nicht für geringere Radien ausgelegt wurde. Radien bis 100 Meter waren somit in Europa und in den Bahnhöfen üblich. Radien bis 55 Meter waren also nur mit speziellen Kuppelstangen als Ersatz für die normalen Kupplungen möglich und fanden sich nur in Anschlussgleisen.

Die auf der Achse aufgepressten Triebräder hatten einen Durchmesser von 1'040 mm. Man verwendete hier einfachere Scheibenräder, denn durch die modernere Technik konnten die geforderten höheren Achslasten von 20 Tonnen problemlos eingehalten werden. Es waren jedoch Räder mit Bandagierung, Monoblocräder kannte man bei Lokomotiven damals noch nicht, so dass die Bandage als Verschleissteil verwendet wurde. Die Räder konnten auch mit den Em 3/3 getauscht werden.

Bei den Triebrädern wurde eine Spurkranzschmierung eingebaut. Dadurch waren die Spurkränze der Achsen geschmiert, so dass der Verschleiss an den Spurkränzen bei engen Kurvenfahrten massiv gemindert werden konnte. Ein Nebeneffekt war zudem, dass die Räder der Lokomotive in den Kurven weniger stark quietschen und die Lokomotive bei Kurvenfahrten und Fahrten über Weichen dadurch zusätzlich etwas ruhiger wurde.

Die Triebachsen 1 und 2 wurden direkt mit einem elektrischen Motor angetrieben. Der Motor stützte sich somit einerseits auf der zugehörige Achse ab und war anderseits mit Gummielementen am Fahrzeugrahmen befestigt worden. Dadurch wurde jedoch eine radiale Einstellbarkeit oder Federung der Achsen verhindert. Dieser einfache Antrieb war aber bei der kleinen Geschwindigkeit, die bei 60 km/h lag, noch vertretbar. Er wurde, wie das gesamte Laufwerk von den Em 3/3 übernommen.

Das Drehmoment des Motors wurde über diesen einfachen Tatzlagerantrieb auf die jeweilige Achse übertragen und dort in Zugkraft umgewandelt. Die Übersetzung des Getriebes betrug bei dieser Lokomotive 1 : 6.75. Danach wurde die Kraft über die Achslagerführungen auf den Rahmen und somit auf die Kupplung übertragen. Dabei wurden so jedoch nur die beiden ersten Achsen angetrieben.

Die dritte Triebachse verfügte über keinen eigenen Motor mehr. Sie wurde über eine Kuppelstange mit der zweiten Achse verbunden. Dabei war die Kuppelstange mit einem Gelenk an dieser Achse gelagert worden. Das ermöglichte die wichtige Winkelverdrehung bei einfedernder mittlerer Triebachse. Auch die beiden direkt angetriebenen Achsen waren mit einer Kuppelstange verbunden worden, wobei hier jedoch auf das Gelenk verzichtet werden konnte.

Der Kurbelzapfen der Triebstangen lagerte in einen Support, der mit einem Gegengewicht ausgestattet wurde. Die Kraft wurde also auf die Achswelle und nicht direkt auf das Rad übertragen. Die Lager der Kuppelstange bestanden aus Tokatbronze und wurden mit Fett geschmiert. Sie benötigten daher im Betrieb keinen Unterhalt mehr. Diese Lager bewährten sich bei den Rangierlokomotiven Ee 3/3 und wurden daher auch bei den Em 3/3 und bei diesen Lokomotiven verwendet.

Jedes Rad wurde mit total vier Bremsklötzen beidseitig abgebremst. Die zwei Bremssohlen pro Radseite waren in einem speziellen Sohlenhalter montiert worden und entsprachen dadurch der Ausführung anderer Baureihen. Es kamen übliche Bremssohlen aus Grauguss zur Anwendung. Auch diese waren leicht mit anderen Bauarten auszutauschen, was die Vorhaltung der Ersatzteile zusätzlich vereinfachte.

Die Sohlenhalter waren mit einer Stange auf beiden Seiten verbunden, so dass die Lokomotive über ein übliches Bremsgestänge verfügte. Dabei wurden immer die äussere Achse und die zugewandte Seite der mittleren Achse mit dem Bremsgestänge verbunden. Das Bremsgestänge konnte mit einem automatischen Bremsgestängesteller der Marke Stopex automatisch dem Verschleiss der Bremsklötze angepasst werden.

Jedes Bremsgestänge wurde mit einem eigenen durch Druckluft betriebenen Bremszylinder bewegt und so die Bremsklötze ans Rad gepresst oder gelockert. So war gesichert, dass bei einem Defekt an einem Bremsgestänge nicht gleich die ganze Bremse der Lokomotive ausgefallen wäre. Daher hatte man eine zusätzliche Sicherheit eingebaut, was im Rangierdienst sicher nützlich war, denn dort verkehrte die Lokomotive ja oft alleine.

Die beiden Bremszylinder wurden einerseits durch die direkt wirkende Rangierbremse und die indirekt wirkende automatischen Bremse beeinflusst. Um durchdrehende Triebräder einzubremsen, war zudem eine direkt wirkende Schleuderbremse vorhanden. Gerade letztere war bei schweren Anfahrten immer wieder hilfreich.

Die automatische Bremse der Lokomotive wurde mit einem mehrlösigen Steuerventil angesteuert und arbeitete nur in der schneller wirkenden P-Bremse. Es waren also weder eine G-Bremse noch eine Hochleistungsbremse in Form der R-Bremse vorhanden. Die vorhandene P-Bremse genügte aber den Anforderungen für den Rangierdienst vollumfänglich, so dass der Verzicht kein grosser Verlust war.

Die automatische Bremse wirkte zudem auch auf die Hauptleitung. Diese wurde auch an die beiden Enden der Lokomotive geführt und endete dort in den beiden rechts und links des Zughakens montierten Luftschläuchen. Für die beiden Luftschläuche wurden spezielle Halterungen am Rahmen der Lokomotive angebracht.

Die Rangierbremse der Lokomotive wurde vom Fahrschalter über ein Bremsventil der Marke Charmilles gesteuert. Dieses steuerte die Rangierbremse in Abhängigkeit der elektrischen Bremse der Lokomotive. Das heisst, die Rangierbremse wurde erst aktiviert, wenn die eingebaute elektrische Bremse nicht mehr ausreichte. Details dazu finden Sie dann in der Steuerung der Lokomotive.

Die für die Druckluftbremsen benötigte Druckluft stammte vom Kompressor. Es wurde ein Kolbenkompressor eingebaut. Dieser hatte einen maximalen Enddruck von 8 bar. Die geschöpfte Luft wurde in im Rahmen montierten Luftbehälter gelagert und konnte dort bei Bedarf bezogen werden. Die Anlage hatte keine Lufttrockner oder andere Einrichtungen zur Aufbereitung der Druckluft.

Zur Sicherung der abgestellten Lokomotive war eine von der Druckluft unabhängige Handbremse als Feststellbremse vorhanden. Die im Führerstand montierte Kurbel wirkte dabei über einen Kettenzug direkt auf das Bremsgestänge des zweiten Bremszylinders. Somit war die Handbremse zur Hälfte auf die mittlere und vollständig auf die dritte Triebachse wirksam. Das reichte aus, um die Lokomotive auch in Steigungen zu sichern.

Komplettiert wurde das Laufwerk mit zwei Sandern, die jeweils auf die beiden äusseren Räder der Lokomotive wirkten. Die Sanderrohre waren mit speziellen Halterungen am Rahmen montiert worden. Die benötigten Sandbehälter wurden ebenfalls am Rahmen montiert und waren verhältnismässig klein geraten. Das war aber im vorgesehen Betriebseinsatz nicht hinderlich, da die Lokomotive meist in der Nähe von Depots operierte.

Die Farbgebung der Lokomotive entsprach jener der restlichen Rangiertriebfahrzeuge der SBB. Der Kasten wurde in rotbraun gehalten, während das Dach und das Fahrwerk dunkelgrau gestrichen wurden. Gelb wurde für die Griffstangen der Plattformen, sowie beim Aufstieg zum Führerstand verwendet. Die Lokomotive hatte daher eine schlichte aber passende Farbgebung, die auch nach längerem Einsatz noch ansprechend aussah und daher bestens zu den Rangierlokomotiven passte.

Die Anschriften wurden grundsätzlich nur am Führerhaus angebracht. Die Fahrzeugnummer und die Herstellerbezeichnungen waren auf speziellen Typenschilder, respektive Nummernschilder angebracht worden. Dabei kamen die Schilder mit der Fahrzeugnummer auch an den beiden Fronten zur Anwendung. Die Nummer der Lokomotive war somit als einziges an allen Seiten der Lokomotive angebracht worden.

Die restlichen Anschriften, wie Typenbezeichnung oder Bremsanschriften wurden mit gelber Farbe am Führerhaus aufgemalt. Jedoch waren an der Lokomotive keinerlei Bahnanschriften vorhanden. In diesem Punkt entsprach die Ee 3/3 IV den Rangierlokomotiven Ee 3/3 der SBB, welche ebenfalls keine Eigentümeranschriften erhalten hatten. Die SBB begnügten sich bei Rangierfahrzeugen mit einfachen Anschriften.

Das hier beschriebene Laufwerk mit samt dem Rahmen und den Plattformen entsprach vollumfänglich den zur gleichen Zeit abgelieferten Diesellokomotiven der Reihe Em 3/3. Somit war die Ee 3/3 IV mechanisch mit dieser Diesellokomotive sehr nahe verwandt und darf daher nicht zu den restlichen Ee 3/3 geschlagen werden. Diese nahe Verwandtschaft mit der Em 3/3 wirkte sich in der Folge auch auf die elektrische Ausrüstung dieser Ee 3/3 IV aus.

 

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